南寧吳圩機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與研究

梁宇暉

摘 要：文章將兩種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法融入跑道入侵風(fēng)險(xiǎn)管理中，首先通過(guò)傳統(tǒng)的模糊矩陣評(píng)判法對(duì)南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)跑道侵入因素及危險(xiǎn)源進(jìn)行評(píng)估，初步得出結(jié)論后，再運(yùn)用層次分析法來(lái)進(jìn)行定量分析，進(jìn)一步驗(yàn)證及量化各因素一致性與風(fēng)險(xiǎn)，得出各因素相對(duì)跑道入侵風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重，從而有針對(duì)性地采取措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，以達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)管理的目的。

關(guān)鍵詞：跑道侵入;危險(xiǎn)源;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;層次分析法;權(quán)重

中圖分類號(hào)：TP3;X95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2020）11-045-04

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.11.022

1 探討吳圩機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)的背景和意義

南寧市作為廣西壯族自治區(qū)的首府，也是大西南連接?xùn)|盟各國(guó)的交通要道。同時(shí)，從2004年起，每年都在南寧舉辦中國(guó)—東盟博覽會(huì)及中國(guó)—東盟商務(wù)與投資峰會(huì)，可見(jiàn)南寧的影響力正在不斷增大。南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)在廣西的空中交通運(yùn)輸中舉足輕重。目前，南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)為單跑道運(yùn)行模式，跑道長(zhǎng)3 200m，寬45m，除05/23號(hào)入口外有3個(gè)快速脫離道口，2個(gè)中間聯(lián)絡(luò)道。日起降架次最高達(dá)到375架次左右，且高峰時(shí)段集中性體現(xiàn)明顯。但在偶然情況下，機(jī)場(chǎng)道面上各環(huán)節(jié)都有可能會(huì)出錯(cuò)，如機(jī)組對(duì)道面不熟悉或情景缺失，通話使用語(yǔ)不標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生歧義，或者管制員“錯(cuò)、忘、漏”現(xiàn)象等都可能導(dǎo)致跑道侵入，嚴(yán)重影響機(jī)場(chǎng)跑道的安全運(yùn)行。因此，吳圩機(jī)場(chǎng)的跑道侵入問(wèn)題不容忽視，對(duì)跑道侵入因素及風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行分析，評(píng)估跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)，在此基礎(chǔ)上采取有效措施，科學(xué)控制風(fēng)險(xiǎn)，防止跑道侵入事件的發(fā)生尤為重要。

2 跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定性分析及南寧機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

目前，空管界對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估比較常用的是模糊矩陣評(píng)判方法，對(duì)人、機(jī)、環(huán)、管四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，這種定性分析做法是將風(fēng)險(xiǎn)劃分為不可接受、緩解后可接受和可接受三個(gè)等級(jí)，通過(guò)建立嚴(yán)重程度和可能程度比對(duì)來(lái)判別風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

2.1.1 危險(xiǎn)源導(dǎo)致后果的嚴(yán)重性

對(duì)危險(xiǎn)源導(dǎo)致后果的嚴(yán)重性的預(yù)測(cè)和估計(jì)，按量值分為5個(gè)檔次：“災(zāi)難性”的量值為9，“重大”的量值為7，“嚴(yán)重”的量值為5，“輕微”的量值為3，“可忽略”的量值為1。

2.1.2 危險(xiǎn)源導(dǎo)致后果的可能性

按可能性等級(jí)進(jìn)行劃分：“頻繁”參考值為9，“經(jīng)?！眳⒖贾禐?，“偶爾”參考值為5，“極少”參考值為3，“不大可能”參考值為1。

2.1.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程

風(fēng)險(xiǎn)值=可能性×嚴(yán)重性

將各危險(xiǎn)源導(dǎo)致后果的可能性和該后果的嚴(yán)重性的預(yù)測(cè)估計(jì)值相乘（按上面公式），即可得出其風(fēng)險(xiǎn)值。

按風(fēng)險(xiǎn)值的大小將風(fēng)險(xiǎn)的接受程度劃為以下三個(gè)等級(jí)，如表1所示。

不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。需立即采取風(fēng)險(xiǎn)緩解措施，直至風(fēng)險(xiǎn)消除或至少降低到需緩解等級(jí)后，才能進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行。

需緩解的風(fēng)險(xiǎn)。采取進(jìn)一步措施，降低風(fēng)險(xiǎn)，確保生產(chǎn)運(yùn)行在限制條件下進(jìn)行。

可接受的風(fēng)險(xiǎn)。沒(méi)必要采取進(jìn)一步措施，除非進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)不需要花費(fèi)較大資源。

將風(fēng)險(xiǎn)值對(duì)照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示，判定該風(fēng)險(xiǎn)的可接受程度，即該危險(xiǎn)源是“可接受”、“需緩解后接受”或“不可接受”等。

2.1.4 用定性分析法評(píng)估吳圩機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)

選擇5位專家組成（5～15人為宜）安全評(píng)估小組，用以上風(fēng)險(xiǎn)值評(píng)估方法對(duì)南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)當(dāng)前跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估（注：民航廣西空管分局是南寧管制區(qū)域的管制部門(mén)，每年均對(duì)南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，以下是以過(guò)去某段時(shí)間部分?jǐn)?shù)據(jù)為例進(jìn)行評(píng)估）。

安全評(píng)估小組的5位專家，對(duì)造成跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)因素的可能性和嚴(yán)重性進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估，如表2所示。

確定跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)值：

跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)值=4.18（可能性）×5.30（嚴(yán)重性）=22.15

南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果：

將風(fēng)險(xiǎn)值對(duì)照風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果為：風(fēng)險(xiǎn)緩解后接受，但需采取進(jìn)一步措施，降低風(fēng)險(xiǎn)，確保生產(chǎn)運(yùn)行在限制條件下進(jìn)行。

2.2 跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定量分析及風(fēng)險(xiǎn)因素綜合權(quán)重

2.2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估定量分析的必要性

對(duì)以上南寧吳圩國(guó)際機(jī)場(chǎng)跑道侵入定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：緩解后接受，需采取進(jìn)一步措施，降低風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理上來(lái)講還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要對(duì)跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)因素作進(jìn)一步的比對(duì)，確定各風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)綜合權(quán)重值，在模糊矩陣評(píng)判方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用層次分析法來(lái)進(jìn)行定量分析，進(jìn)一步驗(yàn)證及量化各因素一致性與風(fēng)險(xiǎn)值，以便有目的地采取進(jìn)一步措施，降低風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定量分析

根據(jù)表2的專家評(píng)估情況，采用模糊矩陣評(píng)判法，可計(jì)算出“人、機(jī)、環(huán)、管”4大因素風(fēng)險(xiǎn)值：人的因素風(fēng)險(xiǎn)值=16.32、機(jī)器與設(shè)備因素風(fēng)險(xiǎn)值=19.41、環(huán)境因素風(fēng)險(xiǎn)值=39.68、管理因素風(fēng)險(xiǎn)值=17.28。

各具體因素風(fēng)險(xiǎn)值如下：

管制員工作狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值=17.28;管制員特情處理能力風(fēng)險(xiǎn)值=13.44;VHF設(shè)備狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值=20.80;雷達(dá)終端狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值=20.80;內(nèi)話系統(tǒng)狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值=16.64;機(jī)場(chǎng)跑道維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)值=28.16;軍航活動(dòng)情況風(fēng)險(xiǎn)值=51.20;管制員的安全教育風(fēng)險(xiǎn)值=15.36;機(jī)場(chǎng)運(yùn)行管理風(fēng)險(xiǎn)值=19.20。

對(duì)所算出的風(fēng)險(xiǎn)值，進(jìn)一步運(yùn)用層次分析法對(duì)南寧吳圩機(jī)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行深度評(píng)估，首先建立風(fēng)險(xiǎn)研究模型將吳圩機(jī)場(chǎng)跑道侵入各因素分層：目標(biāo)層;中間層（實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)而采取的各種措施、必須考慮的準(zhǔn)則等。也可稱策略層、約束層、準(zhǔn)則層等）;最低層（用于解決問(wèn)題的各種措施、方案等），將各種需要考慮的因素放在適當(dāng)?shù)膶哟蝺?nèi)[1-2]，如表3所示。

構(gòu)造判斷矩陣，比較第i個(gè)元素與第j個(gè)元素相對(duì)上一層某個(gè)因素的重要性時(shí)，使用數(shù)量化的相對(duì)權(quán)重aij來(lái)描述。設(shè)共有n個(gè)元素參與比較，則A=（aij）n×n稱為成對(duì)比較矩陣。

成對(duì)比較矩陣中，aij的取值按下述標(biāo)度進(jìn)行賦值。aij在1～9及其倒數(shù)中間取值。

aij=1，元素i與元素j對(duì)上一層次因素的重要性相同;

aij=3，元素i比元素j略重要;

aij=5，元素i比元素j重要;

aij=7，元素i比元素j重要得多;

aij=9，元素i比元素j極其重要;

aij=2n，n=1，2，3，4，元素i與j的重要性介于aij=2n-1與aij=2n+1之間;

aji=? ，n=1，2，...，9，當(dāng)且僅當(dāng)aji=n。

成對(duì)比較矩陣的特點(diǎn)：aji >0，aji=1，aji= （當(dāng)i=j時(shí)，aji =1）。

對(duì)于南寧吳圩機(jī)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，評(píng)估考慮4個(gè)條件：人的因素x1，設(shè)備因素x2，環(huán)境因素x3，管理因素x4，得到成對(duì)比較矩陣如下：

A1=

a11=1，a12=1/5，a13=1/9，a14=1/3。其分別表示人的因素與人的因素重要性之比，人的因素與設(shè)備因素重要性之比，人的因素與環(huán)境因素重要性之比，人的因素與管理因素重要性之比。其重要性之比是根據(jù)數(shù)據(jù)：人的因素風(fēng)險(xiǎn)值=16.32、機(jī)器與設(shè)備因素風(fēng)險(xiǎn)值=19.41，環(huán)境因素風(fēng)險(xiǎn)值=39.68，管理因素風(fēng)險(xiǎn)值=17.28的大小予以確定的。

進(jìn)一步驗(yàn)證及量化各因素一致性，從理論上分析得到：如果A是完全一致的成對(duì)比較矩陣，應(yīng)該有：

aijajk=aik

但實(shí)際上，在構(gòu)造成對(duì)比較矩陣時(shí)，要求滿足上述眾多等式是不可能的。因此，退而要求成對(duì)比較矩陣有一定的一致性，即可以允許成對(duì)比較矩陣存在一定程度的不一致性[3]。

由分析可知，對(duì)于完全一致的成對(duì)比較矩陣，其絕對(duì)值最大的特征值等于該矩陣的維數(shù)。對(duì)成對(duì)比較矩陣的一致性要求，轉(zhuǎn)化為要求的絕對(duì)值最大的特征值和該矩陣的維數(shù)相差不大。

檢驗(yàn)成對(duì)比較矩陣A一致性的步驟如下。

計(jì)算衡量一個(gè)成對(duì)比矩陣A（n>1階方陣）不一致程度的指標(biāo)CI：

CI=

其中，λmax是矩陣A的最大特征值。

從有關(guān)資料查出，檢驗(yàn)成對(duì)比較矩陣A一致性的標(biāo)準(zhǔn)RI：RI稱為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，其只與矩陣階數(shù)有關(guān)，如表4所示。

按以下公式計(jì)算成對(duì)比較矩陣A的隨機(jī)一致性比率CR：

CR=

判斷方法如下：當(dāng)CR<0.1時(shí)，判定成對(duì)比較矩陣A具有滿意的一致性，或其不一致程度是可以接受的;否則就調(diào)整成對(duì)比較矩陣A，直到達(dá)到滿意的一致性為止。判斷A1的一致性如下：

A1=

計(jì)算得到，λ（A1）=4.1707，CI==0.0569，查得RI=0.58：

CR=CI/RI=0.0569/0.58=0.0981<0.1

求A的特征值的方法，可以用MATLAB語(yǔ)句求A的特征值：〔Y，D〕=eig（A），Y為成對(duì)比較矩陣的特征值，D的列為相應(yīng)特征向量。

這說(shuō)明A不是一致陣，但A具有滿意的一致性，A的不一致程度是可接受的。

此時(shí)，A的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量為U=（0.0657，0.2913，0.9447，0.1354）。這個(gè)向量也是問(wèn)題所需要的。通常要將該向量標(biāo)準(zhǔn)化：使得其各分量都大于零，各分量之和等于1。該特征向量標(biāo)準(zhǔn)化后變成U=（0.0457，0.2027，0.6574，0.0942）Z。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后，這個(gè)向量稱為權(quán)向量。這里，其反映了吳圩機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí)，環(huán)境因素最重要，其次是設(shè)備因素，再次是管理因素，最后才是人的因素。各因素的相對(duì)重要性由權(quán)向量U的各分量所確定。

構(gòu)造指標(biāo)層相對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣：

B1=

經(jīng)計(jì)算，B1的權(quán)向量如下：

ωx1（Y）=（0.5，0.5）z

B1為2階矩陣，具有一致性。

類似地，分別比較設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素，得成判斷矩陣：

B2=

計(jì)算得到λ（B2）=3，CI==0，查得RI=0.9。

CR=CI/RI=0/0.58=0<0.1，具有一致性。

B3=，B4=

通過(guò)計(jì)算可知，相應(yīng)的權(quán)向量為：

ωx2（Y）=（0.4286，0.4286，0.1429）z

ωx3（Y）=（0.8739，0.1261）z

ωx4（Y）=（0.25，0.75）z

其可分別視為各因素所得到的分?jǐn)?shù)。經(jīng)檢驗(yàn)可知，B2，B3，B4，B5的不一致程度均可接受。

各個(gè)判斷矩陣的向量分量即為該層元素對(duì)上層元素影響的權(quán)重，再計(jì)算綜合權(quán)重，結(jié)果如表5所示。

從以上風(fēng)險(xiǎn)因素綜合權(quán)重表可知：其他空域用戶活動(dòng)情況是影響跑道侵入安全最重要的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，其次是VHF狀態(tài)因素以及雷達(dá)終端狀態(tài)因素，再次是機(jī)場(chǎng)跑道維護(hù)。

3 緩解吳圩機(jī)場(chǎng)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)的措施

3.1 建立協(xié)調(diào)會(huì)制度

民航廣西空管分局始終高度重視與其他空域用戶的航空協(xié)調(diào)工作，將協(xié)調(diào)配合工作納入重要工作日程。始終堅(jiān)持一般問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)，重大問(wèn)題及時(shí)協(xié)調(diào)，對(duì)可能影響飛行安全的問(wèn)題和矛盾早發(fā)現(xiàn)、早協(xié)調(diào)、早解決。近年來(lái)，在民航廣西空管分局的大力倡導(dǎo)和努力下，各方建立了協(xié)調(diào)會(huì)制度，還組織業(yè)務(wù)骨干先后到轄區(qū)某部開(kāi)展宣講、交流座談活動(dòng)[4]。

3.2 簽定保障協(xié)議，規(guī)范各方保障行為

為使空域用戶各方確定的協(xié)調(diào)保障措施能夠長(zhǎng)期貫徹落實(shí)，明確各方在保障過(guò)程中的責(zé)任，民航廣西空管分局每年都組織多次協(xié)調(diào)會(huì)，與有關(guān)單位修訂并簽定有關(guān)協(xié)議。

3.3 加大硬件投入，加強(qiáng)溝通發(fā)揮合力

為解決飛行時(shí)各方的協(xié)調(diào)問(wèn)題，空管分局在塔臺(tái)安裝了民航對(duì)空指揮通訊、導(dǎo)航、監(jiān)視設(shè)備，這使分局管制人員與用戶各方相關(guān)人員能及時(shí)溝通，防止飛行沖突的發(fā)生。用戶各方在原有通信鏈路的基礎(chǔ)上，又互相安裝了小號(hào)電話，使通信更加方便。目前，各方除有直撥對(duì)方的直線電話以外，互撥小號(hào)也可直接與各有關(guān)單位聯(lián)絡(luò)，通信方式多樣靈活，達(dá)到及時(shí)溝通發(fā)揮合力，防止跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)的目的。

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